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ENRUTAMIENTO
DINMICO Protocolo de Informacin de Enrutamiento
(RIP).
Protocolo de enrutamiento: Primero la ruta
mas corta disponible (OSPF)
Ing. William Marchand N.
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FUNDAMENTOS BSICOS Caractersticas de los protocolos basados en
algoritmos
vector-distancia y estado de enlace
2 Ing. William Marchand N.
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Algoritmos de enrutamiento
ESTTICO
Tablas creadas por el
Administrador.
Problemas con cambios y
crecimiento rpidos.
Si cambia la topologa, el
router debe ser actualizado
manualmente.
Ubicar errores es difcil.
DINMICO
Responden automticamente a
los cambios de topologa.
Responden automticamente a
problemas de congestin.
3 Ing. William Marchand N.
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Algoritmos de enrutamiento Dinmico
Dos tipos:
Vector-Distancia (Bellman-Ford)
Estado de Enlace (Shortest Path First o Dijkstra)
Usan mtricas para calcular el camino ms corto a la red
destino.
Algunas mtricas usadas son:
Nmero de Saltos (hop).
Retardo de transmisin.
Ancho de Banda de la lnea.
Definida por el administrador.
4 Ing. William Marchand N.
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Protocolos por Vector-distancia
Ventajas:
Fcil de implementar.
Requiere pocos ciclos de CPU.
Desventajas:
Difcil de verificar la veracidad de las tablas.
Actualizacin lenta en redes grandes.
Difcil de localizar fallas en routers.
Pueden generarse cadenas de actualizacin.
Convergencia lenta.
Problemas de crecimiento o escalabilidad
5 Ing. William Marchand N.
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Protocolos por Vector-distancia
Frecuentemente llamado algoritmo de Ford-Fulkerson
(1962) Bellman-Ford (1957).
Algoritmo original de ARPANET. Se us en Internet como
RIP: Routing Information Protocol.
La informacin intercambiada por los routers es una lista
de Redes que se pueden alcanzar y sus distancias.
Cada router elige una ruta seleccionando el router vecino
con el camino ms corto.
Usado en las primeras versiones de DECnet y el IPX.
6 Ing. William Marchand N.
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Protocolos por Vector-distancia
El objetivo principal de un algoritmo de enrutamiento es
encontrar el camino ms corto para alcanzar la red
destino.
Cada router mantiene una tabla (vector) de enrutamiento:
Mejor distancia conocida a cada destino.
La ruta para llegar al destino.
El intercambio de tablas se realiza entre routers vecinos
(neighbors).
7 Ing. William Marchand N.
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Protocolos por Estado de Enlace
Conocen la topologa completa de la red.
Las tablas contienen el estado de cada ruta.
Los routers usan la misma base de datos.
Ventajas:
Elimina los lazos y convergencia lenta.
Fcil de detectar routers que fallan.
Facilidad de crecimiento o escalabilidad.
Desventajas:
Uso de memoria.
Requiere muchos ciclos de CPU.
8 Ing. William Marchand N.
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Distancia administrativa
La distancia administrativa es un nmero que mide la
confiabilidad del origen de la informacin de la ruta
Cuanto menor es la distancia administrativa, mayor la
confiabilidad del origen
Si un camino tiene la menor distancia administrativa, se
incluye en la tabla de enrutamiento.
La tabla de enrutamiento no incluye una ruta si la
distancia administrativa desde otro origen es menor
9 Ing. William Marchand N.
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Distancia administrativa
10 Ing. William Marchand N.
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PROTOCOLO RIP Protocolo de Informacin de Enrutamiento
11 Ing. William Marchand N.
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Protocolo de Informacin de
Enrutamiento (RIP). Definido por el RFC 1058 (RIP versin 1) y
RFC 2453
(RIP versin 2)
Objetivos:
Operacin bsica del algoritmo de vector distancia.
Time-outs, conteo a infinito, convergencia lenta, Split
horizon
(horizonte dividido), Poison Reverse (envenenamiento en
reversa),
Triggered updates (actualizaciones por disparo).
Estado de rutas: Up, Garbage-Collection, and Hold down.
Distribucin basado en polticas de RIP.
Encapsulamiento de tramas RIP-IP.
Estructura y campos del paqueteRIP-IP.
12 Ing. William Marchand N.
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Protocolo de Informacin de
Enrutamiento (RIP) Caractersticas:
Es un protocolo de enrutamiento por vector-distancia.
Utiliza el nmero de saltos como mtrica para la seleccin de
rutas.
Si el nmero de saltos es superior a 15, el paquete es
desechado.
Por defecto, en RIP v1 se enva un broadcast de las
actualizaciones de enrutamiento cada 30 segundos.
En RIP v2, se enva un multicast (224.0.0.9) de las
actualizaciones
de enrutamiento.
13 Ing. William Marchand N.
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RIP versin 1 y RIP versin 2
RIP ha evolucionado a lo largo de los aos desde el
Protocolo de enrutamiento con definicin de clases, RIP
Versin 1 (RIP v1), hasta el Protocolo de enrutamiento
sin clase, RIP Version 2 (RIP v2). Las mejoras en RIP v2
incluyen:
Capacidad para transportar mayor informacin relativa al
enrutamiento de paquetes.
Mecanismo de autenticacin para la seguridad de origen al
hacer
actualizaciones de las tablas.
Soporta enmascaramiento de subredes de longitud variable
(VLSM).
14 Ing. William Marchand N.
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Tablas de enrutamiento en RIP
Contiene una entrada para cada red destino:
Direccin IP de la red destino.
Nmero de saltos a la red destino.
La direccin del primer router IP en la ruta hacia la red
destino.
La identidad del router IP vecino que es el origen de la
informacin de la tabla.
Una marca del tiempo desde la ltima vez que la entrada ha sido
actualizada.
La tabla de enrutamiento se inicializa desde la configuracin del
usuario con una descripcin de las redes que estn conectadas
directamente al router IP.
La tabla se actualiza de acuerdo con la informacin recibida
desde los routers vecinos, por medio de mensajes enviados
peridicamente (default 30 segundos).
15 Ing. William Marchand N.
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Tablas de enrutamiento en RIP
Antes de transmitir el mensaje de actualizacin de tablas
de enrutamiento, el router origen debe incrementar el
contador de saltos.
Cuando una tabla de enrutamiento es recibida desde un
vecino, el router receptor debe actualizar la informacin
contenida en la tabla, de acuerdo con:
Si el nuevo salto es menor que el existente, debe adoptar la
nueva
ruta.
Si el router que origin la tabla actual est transmitiendo, se
debe
usar el nuevo salto aunque sea mayor que el anterior.
16 Ing. William Marchand N.
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Actualizacin de tablas de enrutamiento
RIP
17
Actualizacin desde
Router A 129.1.0.0 Mtrica = 5
129.2.0.0 Mtrica = 3
129.3.0.0 Mtrica = 5
130.1.0.0 Mtrica = 8
Actualizacin desde
Router B 130.1.0.0 Mtrica = 7
130.2.0.0 Mtrica = 2
130.3.0.0 Mtrica = 5
131.1.0.0 Mtrica = 3
Actualizacin desde
Router C 131.1.0.0 Mtrica = 9
131.2.0.0 Mtrica = 3
131.3.0.0 Mtrica = 7
129.1.0.0 Mtrica = 3
Tabla de enrutamiento
(Antes de la actualizacin)
Red Mtrica Origen
129.1.0.0 5 Router A
129.2.0.0 3 Router A
129.3.0.0 2 Router A
130.1.0.0 7 Router B
130.2.0.0 3 Router B
130.3.0.0 5 Router B
131.1.0.0 9 Router C
131.2.0.0 3 Router C
131.3.0.0 7 Router C
Tabla de enrutamiento
(Despus de la actualizacin)
Red Mtrica Origen
129.1.0.0 3 Router C
129.2.0.0 3 Router A
129.3.0.0 5 Router A
130.1.0.0 7 Router B
130.2.0.0 2 Router B
130.3.0.0 5 Router B
131.1.0.0 3 Router B
131.2.0.0 3 Router C
131.3.0.0 7 Router C
Ing. William Marchand N.
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Time-outs en RIP
Si los router y enlaces fallan, no hay forma de notificar a
los vecinos.
Se remueven las rutas de acuerdo con el procedimeinto
de time-out establecido.
El valor establecido es 180 seg (6 veces el valor de
actualizacin por default).
18 Ing. William Marchand N.
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RIP Convergencia lenta
La convergencia es el estado de la red en la que todos
los routers estn de acuerdo con la topologa de
enrutamiento.
La convergencia se vuelve inestable cuando falla un
enlace o un router y afecta la performance y se crean
loops.
Se incrementa el trfico de mensajes por mltiples
iteraciones.
19 Ing. William Marchand N.
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Acelerar convergencia en RIP
Para lograr una rpida convergencia se tienen los
siguientes mtodos:
Horizonte Dividido (Split-Horizon).
Poison reverse (Antdoto).
Triggered Update (Actualizacin por disparo).
Route States (Hold-Down, and Garbage-Collection).
20 Ing. William Marchand N.
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Configuracin de RIP
21
10.0.0.0 192.168.13.0
Router
Topologa de ejemplo
Referencia para configuracin: Equipos Cisco
Ing. William Marchand N.
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Configuracin de RIP
Router(config)#router rip
selecciona al RIP como protocolo de enrutamiento.
Router(config-router)#network 10.0.0.0
especifica una red conectada directamente.
Router(config-router)#network 192.168.13.0
especifica una segunda red conectada directamente.
22 Ing. William Marchand N.
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Ejemplo de config. RIP
23 Ing. William Marchand N.
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Problemas con RIP
Bucles en enrutamiento por vector-distancia
24 Ing. William Marchand N.
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Problemas con RIP
Contar al infinito
25 Ing. William Marchand N.
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Problemas con RIP
Solucin (Contar al infinito): Definicin de un mximo
26 Ing. William Marchand N.
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Problemas con RIP
Solucin a bucles: Horizonte Dividido
27 Ing. William Marchand N.
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Problemas con RIP
Horizonte dividido con Poison Reverse (envenenamiento
en reversa)
Anuncia una ruta como inalcanzable (hop=16) a travs
del puerto donde recibi la ruta original para alcanzar la
red destino.
Mejora el comportamiento dinmico.
Invalida rutas sin esperar el time-out.
Split horizon con Poison reverse, previene los bucles que
involucran a dos routers
Desventajas:
Incrementa el nmero de actualizaciones de RIP.
Incrementa el nmero de entradas en cada tabla de
enrutamiento.
28 Ing. William Marchand N.
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PROTOCOLO OSPF Protocolo de Primero la ruta mas corta
29 Ing. William Marchand N.
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OSPF - Objetivos
Operacin bsica del algoritmo de estado de enlace.
Limitaciones del RIP-IP.
La alternativa de solucin mediante OSPF.
Mtricas configurables.
Direccionamiento IP Multicast.
Protocolo Hello.
Adyacentes.
Routers Designados (DR) y Routers Designados de
Backup (BDR).
Anuncios de estado de enlace OSPF.
30 Ing. William Marchand N.
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OSPF - Caractersticas
Cuando se enciende un router, transmite un mensaje
LSA(Link-State Advertisement) de estado del enlace a cada interface
de red .
El LSA contiene la siguiente informacin: Nmero IP de la red
asignado al enlace.
Mscara de la subred asignada al enlace.
Mtrica asociada con el enlace.
Estado del enlace (Up o Down).
Todos los routers en el sistema autnomo mantienen una idntica
base de datos de estado del enlace.
Cada router comienza a crear su tabla de enrutamiento, basada en
la informacin anterior.
Finalmente crea el mapa topolgico.
31 Ing. William Marchand N.
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OSPF - Caractersticas
Despus de construir el mapa topolgico, cada router
construye el rbol de la ruta ms corta a todos las
posibles redes destino (el router es la raz del rbol).
Se consideran costos por cada conexin del router a la
red, para construir la tabla.
Las redes conectadas directamente tienen un costo cero
en la tabla.
Protocolo abierto, no propietario.
Los routers mantienen la misma base de datos. Si hay
cambios, todos los routers se informan rpidamente.
Tablas con la ruta ms corta a la red destino.
32 Ing. William Marchand N.
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OSPF - Caractersticas
Informacin de enrutamiento:
Las LSA (Publicacin del Estado del Enlace )
Una base de datos topolgica
El algoritmo SPF
Una tabla de enrutamiento de rutas y puertos para determinar
la mejor ruta para los paquetes
33 Ing. William Marchand N.
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OSPF - Terminologa
34 Ing. William Marchand N.
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OSPF - mtricas
Mtricas configurables
Costos definidos por el Administrador:
Desempeo (Throughput)
Confiabilidad (Reliability).
Retardo (Delay)
Nmero de saltos (Hop count)
OSPF calcula la mtrica por default basado en la
velocidad de la lnea.
35 Ing. William Marchand N.
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Tipos de Red OSP
36
Un router tiende a ser adyacente (o vecino) con por lo menos un
router en cada red IP a la cual est conectado
Una vez que se forma una adyacencia entre vecinos, se
intercambia la informacin del estado de enlace
En una red multiacceso, no se sabe de antemano cuntos routers
estarn conectados
En las redes punto a punto, slo se pueden conectar dos
routers
En las redes punto a punto slo existen dos nodos y no se elige
ningn DR ni BDR
Ing. William Marchand N.
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OSPF - Multicast
Direcciones de clase D asignadas para OSPF:
224.0.0.5: todos los routers OSPF pueden enviar y recibir tablas
de
rutas con esta direccin destino. A todos los routers.
224.0.0.6: todos los routers OSPF son capaces de recibir
paquetes
con esta direccin destino. Tambin es una direccin usada para
dirigirse al DR y BDR.
De acuerdo con el RFC 1112, el mapa entre una direccin
IP Multicast y una direccin MAC es la siguiente:
Clase D IP Address MAC Address
224 . 0 . 0 . 5 01-00-5E-00-00-05
224 . 0 . 0 . 6 01-00-5E-00-00-06
37 Ing. William Marchand N.
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Protocolo HELLO
Cuando un router inicia un proceso de enrutamiento OSPF en una
interfaz, enva un paquete hello y sigue enviando hellos a
intervalos regulares
Las reglas que gobiernan el intercambio de paquetes hello de
OSPF se denominan protocolo Hello
En la capa 3 del modelo OSI, los paquetes hello se direccionan
hacia la direccin multicast 224.0.0.5 (todos los routers OSPF)
Los Hellos se envan cada 10 segundos por defecto en las redes
multiacceso de broadcast y punto a punto
En las redes multiacceso el protocolo Hello elige un router
designado (DR) y un router designado de respaldo (BDR)
38 Ing. William Marchand N.
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Protocolo HELLO
Contenido del mensaje HELLO
Prioridad del router: DR o BDR.
El intervalo de repeticin del mensaje en segundos.
El intervalo de respuesta de mensajes Hello en
segundos.
Lista de routers que enviaron mensajes Hello.
Seleccin del router como DR o BDR.
39 Ing. William Marchand N.
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Operacin OSPF
Elegir el DR y BDR en una red multiacceso
En las redes multiacceso el protocolo Hello elige un
router designado (DR) y un router designado de respaldo
(BDR)
En las redes multiaceso, el DR y el BDR mantienen
adyacencias con todos los dems routers OSPF en la red
40 Ing. William Marchand N.
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Operacin OSPF
Seleccin de la mejor ruta
Los routers adyacentes pasan por una secuencia de estados
Los routers adyacentes deben estar en su estado completo
antes de crear tablas de enrutamiento y enrutar el trfico
Cada router enva publicaciones del estado de enlace (LSA) en
paquetes de actualizacin del estado de enlace (LSU)
Una vez completas las bases de datos, cada router utiliza el
algoritmo SPF para calcular una topologa lgica sin bucles
hacia cada red conocida
Se utiliza la ruta ms corta con el menor costo para crear
esta
topologa, por lo tanto, se selecciona la mejor ruta
41
Intercambio de LSA para la seleccin
de la mejor ruta
Ing. William Marchand N.
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Operacin OSPF
Mantenimiento de la informacin de enrutamiento
La informacin de enrutamiento ahora se mantiene
Cuando existe un cambio en el estado de un enlace, los
routers utilizan un proceso de inundacin para notificar a
los dems routers en la red acerca del cambio
El intervalo muerto del protocolo Hello ofrece un
mecanismo sencillo para determinar que un vecino
adyacente est desactivado
42
Intercambio de LSU para la operacin y mantenimiento
De OSPF
Ing. William Marchand N.
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Configuracin bsica de OSPF
Para habilitar el enrutamiento OSPF, utilice la sintaxis de
comando de configuracin global
Router(config)#router ospf process-id
El ID de proceso es un nmero que se utiliza para identificar un
proceso de enrutamiento OSPF en el router
Las redes IP se publican de la siguiente manera en OSPF
Router(config-router)#network address wildcard-mask area
area-id
43 Ing. William Marchand N.
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Configuracin bsica de OSPF
Topologa ejemplo:
44 Ing. William Marchand N.
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Configuracin bsica de OSPF
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Referencia para configuracin: Equipos Cisco
Ing. William Marchand N.
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Interface loopback en OSPF
Automticamente est up y up
Muy til en el router cuando se quiere que una interface
nunca se pase al estado down
Esta interfaz de loopback se puede configurar con una
direccin que use una mscara de subred de 32 bits de
255.255.255.255
Una mscara de subred de 32 bits se denomina una
mscara de host porque la mscara de subred especifica
la red de un host
Su uso radica en mantener estable la convergencia
OSPF.
46 Ing. William Marchand N.
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OSPF Prioridad de router
El router ID es utilizado para identificar a los routers en
la
red OSPF
Direccin IP configurada con el comando Router-ID
Direccin Loopback mas alta
Direccin IP mas alta de las interfaces activas
La mas alta prioridad hace que un router se convierta en
DR/BDR
Default = 1
Un Router no toma partida de la eleccin DR/BDR si la
prioridad = 0
47 Ing. William Marchand N.
